测定凹透镜焦距的两种方法

测定凹透镜焦距的两种方法

初中物理课本介绍了测定凸透镜焦距的三种方法，但没有介绍如何测定凹透镜的焦距。江西省宜春县竹亭中学彭凯老师介绍了两种测定凹透镜焦距的方法：

1贴纸法

在一张黑纸上挖一个半径为r的小孔，然后把它贴在凹透镜的中央，使孔的圆心正对着凹透镜的光心，另外在一张白纸上画一半径为2r的圆作为光屏。把光屏和凹透镜平行地放在太阳光下，使太阳光平行主光轴入射，经凹透镜折射后变为发散光束，投射到光屏上得到一个圆光斑（如图1）。调节凹透镜与光屏的距离，当投射到光屏上的圆光斑恰好覆盖它原来画的半径为2r的圆面时，则光屏与凹透镜之间的距离就是凹透镜的焦距，可用刻度尺测出。

图1

2凸透镜辅助法

把一个凹透镜放在凸透镜前相隔L′处，使一平行主光轴的平行光线经过两透镜后，会聚在光屏P点上（如图2）。然后把凹透镜拿走，保持凹透镜和光屏的距离不变，再把一个点光源A放在凸透镜的主光轴上，使它的实像也在P点上，用刻度尺量出点光源A到凸透镜的距离为L，则这个凹透镜的焦距为（L－L′）。因平行于凹透镜主轴的光线成的虚像在虚焦点（A）处，而这束平行光线通过凹、凸透镜组成的透镜组后所成的实像在P处（此时，A可看做虚物），撤去凸透镜后，在A处换上实物，亦成实像于P，故知凹透镜焦距f＝L－L′。

这种测量方法，还可以采用图3所示的装置。让一点光源A经凸透镜成像于A′，加上凹透镜后成像于A″。用刻度尺量出A′和A″分别到凹透镜的距离，便可从公式求出f。

图2

图3